Արեւային վահանակների էլեկտրաէներգիայի արտադրության սկզբունքը

Արեւը փայլում է կիսահաղորդչային PN հանգույցի վրա, ձեւավորելով նոր անցքային էլեկտրոնային զույգ: PN հանգույցի էլեկտրական դաշտի ակցիայի ներքո փոսը հոսում է P տարածաշրջանից N մարզ, իսկ էլեկտրոնը հոսում է N մարզերից մինչեւ P շրջան: Երբ միացումը միացված է, ձեւավորվում է հոսանքը: Ահա թե ինչպես են գործում ֆոտոէլեկտրական ազդեցությունը արեւային բջիջների վրա:

Արեւային էներգիայի արտադրությունը Արեւային էներգիայի արտադրության երկու տեսակ կա, մեկը `թեթեւ ջերմափոխանակության փոխակերպման ռեժիմն է, մյուսը` ուղիղ էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման ուղղակի ռեժիմը:

(1) թեթեւ ջերմափոխանակության փոխակերպման մեթոդը օգտագործում է արեւային ճառագայթահարմամբ արտադրված ջերմային էներգիան էլեկտրաէներգիա առաջացնելու համար: Ընդհանրապես, կլանված ջերմային էներգիան վերածվում է արեւային կոլեկցիոների աշխատուժի գոլորշու մեջ, այնուհետեւ գոլորշու տուրբինը մղվում է էլեկտրաէներգիա առաջացնելու համար: Նախկին գործընթացը թեթեւ ջերմափոխանակման գործընթաց է. Վերջին գործընթացը ջերմային էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման գործընթացն է:

(2) Ֆոտոէլեկտրական ազդեցությունն օգտագործվում է արեւային ճառագայթային էներգիան ուղղակի էլեկտրական էներգիայի վերածելու համար: Ֆոտեգործական փոխարկման հիմնական սարքը արեւային բջիջն է: Արեւային բջիջը մի սարք է, որն ուղղակիորեն վերափոխում է արեւային լույսի էներգիան էլեկտրական էներգիայի մեջ `ֆոտոգենացման վոլտ ազդեցության պատճառով: Այն կիսահաղորդչային ֆոտոդիոդ է: Երբ արեւը փայլում է ֆոտոդիոդի վրա, ֆոտոդիոդը արեւային լույսի էներգիան կդառնա էլեկտրական էներգիայի մեջ եւ կստեղծի ընթացիկ: Երբ շատ բջիջներ միացված են շարքի կամ զուգահեռ, կարող է ձեւավորվել արեւային բջիջների քառակուսի զանգված `համեմատաբար մեծ ելքային հզորությամբ:

Ներկայումս բյուրեղային սիլիկոնը (ներառյալ Polysilicon- ը եւ Monocrystalline սիլիկոնը) ամենակարեւոր ֆոտովոլտային նյութերն են, դրա շուկայի մասնաբաժինը ավելի քան 90% է, եւ ապագայում երկար ժամանակ կդառնա արեւային բջիջների հիմնական նյութերը:

Երկար ժամանակ Polysilicon նյութերի արտադրական տեխնոլոգիան վերահսկվում է 3 երկրների 7 ընկերությունների 10 գործարանների կողմից, ինչպիսիք են Միացյալ Նահանգները, Japan ապոնիան եւ Գերմանիան, ձեւավորելով տեխնոլոգիական շրջափակում եւ շուկայի մենաշնորհ:

Պոլիսիլիկոնի պահանջարկը հիմնականում գալիս է կիսահաղորդիչներից եւ արեւային բջիջներից: Ըստ տարբեր մաքրության պահանջների, բաժանված էլեկտրոնային մակարդակի եւ արեւային մակարդակի: Դրանց թվում էլեկտրոնային դասարանի Polysilicon- ը կազմում է մոտ 55%, արեւային մակարդակի Polysilicon- ը կազմում է 45%:

Ֆոտովոլտային արդյունաբերության արագ զարգացումով արեւային բջիջներում պոլիսիլիկոնի պահանջարկը ավելի արագ է աճում, քան կիսահաղորդչային պոլիսիլիկոնի զարգացումը, եւ ակնկալվում է, որ մինչեւ 2008 թվականը արեւային պոլիզիլիկոնի պահանջարկը կգերազանցի:

1994-ին աշխարհում արեւային բջիջների ընդհանուր արտադրությունը կազմում էր ընդամենը 69 մՎտ, բայց 2004-ին մոտ 10 տարվա ընթացքում մոտ էր 1200 մՎ-ին: Փորձագետները կանխատեսում են, որ արեւային ֆոտովոլտային արդյունաբերությունը կվերցնի միջուկային էներգիան, որպես 21-րդ դարի առաջին կիսամյակի հիմնական հիմնական աղբյուրներից մեկը: